專利名稱：鐵路車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在鐵路車輛中控制氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
典型的鐵路車輛包括多個(gè)車廂或載貨掛車以及多條列車管線。該列車管線包括沿車輛長(zhǎng)度串連的氣動(dòng)線路和電力線路。一種氣動(dòng)列車管線是主制動(dòng)管。在常規(guī)布局中，用主制動(dòng)管中的氣壓來(lái)偏壓車廂各轉(zhuǎn)向架(bogie)上的制動(dòng)器致動(dòng)裝置，使其處于斷開(kāi)位置，從而在由于事故而使制動(dòng)管壓力下降的情況下執(zhí)行制動(dòng)。
對(duì)于正常的行車制動(dòng)來(lái)說(shuō)，所有致動(dòng)裝置中的制動(dòng)器致動(dòng)壓力通常是相同的以保證一致制動(dòng)。然而，在某些環(huán)境中，例如車輪與鐵軌的附著程度較低時(shí)，則必須單獨(dú)控制各軸的制動(dòng)壓力以保證一致制動(dòng)。這種單獨(dú)控制即通常所說(shuō)的車輪滑動(dòng)保護(hù)(Wheel Slide Protection，WSP)，需要使各軸的制動(dòng)壓力都是可獨(dú)立于其它軸和/或轉(zhuǎn)向架上的制動(dòng)壓力而單獨(dú)可控的。
WO01/062567描述了一種控制制動(dòng)器致動(dòng)輸出的方法及裝置，特別是關(guān)于一鐵路車輛的制動(dòng)的。在該系統(tǒng)中，給出了一種閥裝置，其具有第一和第二制動(dòng)器致動(dòng)裝置的第一和第二制動(dòng)器致動(dòng)輸出，該閥裝置控制在第一和第二制動(dòng)器致動(dòng)輸出上的壓力。這種閥裝置包括第一和第二進(jìn)氣閥，用來(lái)給相應(yīng)的致動(dòng)輸出供氣，第一第二排氣閥，每個(gè)都相應(yīng)地與所述進(jìn)氣閥之一相連，和一個(gè)在致動(dòng)輸出之間的聯(lián)接閥。該聯(lián)接閥使得可以選擇性地控制各致動(dòng)輸出的壓力，使其或者在閥打開(kāi)的狀態(tài)下聯(lián)合工作或者在聯(lián)接閥閉合的狀態(tài)下獨(dú)立工作。閥的控制由一個(gè)電子控制單元來(lái)決定。該裝置中的閥是被單獨(dú)控制的，從而在故障情況下至少能保證50％的運(yùn)轉(zhuǎn)能力。然而，WO01/062567中描述的制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)遇到一個(gè)問(wèn)題，就是由于各個(gè)閥的磨損導(dǎo)致制動(dòng)閥的工作壽命有限，這種磨損通常在車輛長(zhǎng)度上各閥是不均勻的。
因此本發(fā)明的目的是提供一種具有更長(zhǎng)工作壽命的制動(dòng)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用在鐵路車輛中的制動(dòng)系統(tǒng)，包括一個(gè)用來(lái)在使用中通過(guò)第一和第二空氣通道來(lái)給第一第二制動(dòng)器致動(dòng)裝置供氣的供氣源，供給各致動(dòng)裝置的空氣氣壓通過(guò)相應(yīng)的進(jìn)氣閥和排氣閥來(lái)控制，其中還設(shè)置另外一個(gè)閥，該另外一個(gè)閥用于在使用中控制各進(jìn)氣閥之間的空氣通道中的氣流，相應(yīng)進(jìn)氣閥、排氣閥以及另外一個(gè)閥的致動(dòng)通過(guò)一電子控制單元來(lái)進(jìn)行控制，該電子控制單元具有一個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)計(jì)算每一個(gè)相應(yīng)進(jìn)氣閥和排氣閥所進(jìn)行的閥操作次數(shù)，其中該電子控制單元在使用中決定要致動(dòng)哪組進(jìn)氣閥和排氣閥來(lái)制動(dòng)該鐵路車輛，這至少部分地取決于相應(yīng)進(jìn)氣閥、排氣閥所進(jìn)行過(guò)的閥操作次數(shù)。
在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例中，該電子控制單元決定要致動(dòng)哪組進(jìn)氣閥、排氣閥，以平衡在各閥上的磨損。優(yōu)選地，在于該另一個(gè)閥在使用過(guò)程中被保持在打開(kāi)位置上，從而使得氣流可以從所述第一空氣通道流到第二空氣通道，或者相反，從而使施加到第一第二制動(dòng)器致動(dòng)裝置上的壓力可以只通過(guò)其相應(yīng)一組進(jìn)氣閥和排氣閥對(duì)之一來(lái)進(jìn)行控制。
優(yōu)選地，該另外一個(gè)閥在使用中是閉合的，從而可以對(duì)每對(duì)進(jìn)氣閥、排氣閥進(jìn)行單獨(dú)控制。優(yōu)選地，各對(duì)進(jìn)氣閥、排氣閥在使用中被并聯(lián)控制，以增加氣流或者在閥故障時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。優(yōu)選地，該電子控制單元根據(jù)進(jìn)氣閥、排氣閥的操作總次數(shù)來(lái)決定要致動(dòng)哪對(duì)進(jìn)氣閥、排氣閥。優(yōu)選地，該電子控制單元決定要致動(dòng)哪對(duì)進(jìn)氣閥、排氣閥，并在一定次數(shù)的制動(dòng)操作之后在相應(yīng)進(jìn)氣閥、排氣閥對(duì)之間交替。
在一可選實(shí)施例中，該電子控制單元決定要致動(dòng)哪組進(jìn)氣閥、排氣閥，并在一預(yù)定的時(shí)間間隔之后切換各自的各組進(jìn)氣閥、排氣閥。


下面參考附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例，附圖中
圖1示出了一制動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了用于一雙軸轉(zhuǎn)向架鐵路車廂的制動(dòng)系統(tǒng)示意圖，包括一個(gè)供氣源1，其用于給第一第二通道2、3供氣。各通道2、3給第一、第二制動(dòng)器致動(dòng)裝置10、11供氣，并且各具有一個(gè)進(jìn)氣閥4、6。各進(jìn)氣閥4、6連接相應(yīng)的排氣閥5、7，該排氣閥提供到大氣的出口。在通道2、3之間設(shè)有另一個(gè)氣動(dòng)連接8，該氣動(dòng)連接具有一個(gè)聯(lián)接閥9，用于控制通道2和3之間的空氣流動(dòng)。制動(dòng)器致動(dòng)裝置10、11給各制動(dòng)汽缸BC1、BC2施加壓力，各制動(dòng)汽缸再對(duì)軸12、13進(jìn)行制動(dòng)。
該系統(tǒng)還具有一個(gè)電子控制單元20，用來(lái)控制進(jìn)氣閥4、6、排氣閥5、7以及聯(lián)接閥9的運(yùn)轉(zhuǎn)。各所述閥都具有一個(gè)計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器記錄閥的每一次操作。電子控制單元(ECU)20還接受來(lái)自各輪軸傳感器的輸入信號(hào)，該傳感器用于檢測(cè)較低的車輪對(duì)鐵軌的附著程度(車輪滑動(dòng))。該ECU20還監(jiān)視各制動(dòng)汽缸中的實(shí)際制動(dòng)壓力。該鐵路車輛的各車廂具有其自己的ECU，以提供一個(gè)分布式控制系統(tǒng)。
使用時(shí)，由于有很多個(gè)閥在運(yùn)轉(zhuǎn)，所以將計(jì)數(shù)器的瞬時(shí)值保存在一易失性存儲(chǔ)器例如一RAM中。然后在將計(jì)數(shù)器的值存儲(chǔ)在一非易失性存儲(chǔ)器例如一EEPROM21中，其通?？勺疃啻鎯?chǔ)一百萬(wàn)次寫操作。由于閥的一般壽命最多能達(dá)到2億次操作，因此要在規(guī)定的服務(wù)間隔下載數(shù)據(jù)。
ECU20將每對(duì)進(jìn)氣、排氣閥作為獨(dú)立的控制組進(jìn)行獨(dú)立控制，包括進(jìn)氣閥4和排氣閥5，以及進(jìn)氣閥6和排氣閥7。在正常的行車制動(dòng)過(guò)程中，ECU20選擇控制組中的一個(gè)或另一個(gè)來(lái)給制動(dòng)器致動(dòng)裝置10、11加壓或減壓。聯(lián)接閥9在正常操作狀態(tài)下是打開(kāi)的，從而使通道2和3之間的壓力相等。
選擇哪個(gè)控制組是由電子控制單元20決定的。這種選擇是基于幾個(gè)方面作出的，比如各閥組4、5和6、7的使用期間操作總次數(shù)。其它可選方面包括在閥操作一預(yù)定次數(shù)之后切換控制組，以及在進(jìn)行操作的閥組中的每單次閥操作之后切換組。實(shí)際中在車輛的每次致動(dòng)后切換控制組是一種可接受的折衷選擇。
在檢測(cè)到車輪對(duì)鐵軌的附著程度較低時(shí)，例如一個(gè)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度超過(guò)相鄰軸一預(yù)定量時(shí)，ECU20就關(guān)閉聯(lián)接閥9，來(lái)將所確定的低附著程度的軸隔離開(kāi)。然后ECU20根據(jù)車輪滑動(dòng)保護(hù)程序來(lái)操作該軸控制組的進(jìn)氣閥和排氣閥，以恢復(fù)與鐵軌的所需附著程度。WSP與正常的行車制動(dòng)相比一般是增加閥操作次數(shù)，且計(jì)數(shù)器記錄下增加的操作次數(shù)。
ECU20還監(jiān)測(cè)各制動(dòng)汽缸的實(shí)際制動(dòng)壓力，并將該實(shí)際制動(dòng)壓力與預(yù)先設(shè)定的特性值或目標(biāo)值相比較。當(dāng)實(shí)際制動(dòng)壓力與目標(biāo)制動(dòng)壓力的差值超過(guò)一預(yù)定值時(shí)，ECU20同時(shí)操作兩個(gè)并聯(lián)控制組，以增加響應(yīng)。這在進(jìn)氣閥或排氣閥失效無(wú)法打開(kāi)時(shí)尤其有用，因?yàn)閷?duì)轉(zhuǎn)向架的制動(dòng)操作可以通過(guò)其它通道的其余控制組來(lái)進(jìn)行控制。檢測(cè)到這種故障時(shí)ECU也會(huì)記錄下該故障。
權(quán)利要求
1.一種用在鐵路車輛中的制動(dòng)系統(tǒng)，包括在使用中用來(lái)通過(guò)第一和第二空氣通道來(lái)給第一第二制動(dòng)器致動(dòng)裝置供氣的供氣源，供給各致動(dòng)裝置的空氣氣壓通過(guò)各自的進(jìn)氣閥和排氣閥來(lái)控制，其中還包括另外一個(gè)閥，其在使用中用于控制各進(jìn)氣閥之間的空氣通道中的氣流，相應(yīng)的進(jìn)氣閥、排氣閥以及所述另外一個(gè)閥的致動(dòng)通過(guò)一電子控制單元來(lái)進(jìn)行控制，該電子控制單元具有一個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)計(jì)算每一個(gè)相應(yīng)的進(jìn)氣閥和排氣閥所進(jìn)行的閥操作次數(shù)，其中該電子控制單元在使用中用來(lái)決定要致動(dòng)哪組進(jìn)氣閥、排氣閥來(lái)制動(dòng)該鐵路車輛，這至少部分地取決于相應(yīng)的進(jìn)氣閥、排氣閥所進(jìn)行過(guò)的閥操作次數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于在使用中，該電子控制單元決定要致動(dòng)哪組進(jìn)氣閥、排氣閥，以平衡閥的磨損。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于該另一個(gè)閥在使用過(guò)程中被保持在打開(kāi)位置上，從而使得氣流可以從所述第一空氣通道流到第二空氣通道，或者相反，使施加到第一第二制動(dòng)器致動(dòng)裝置上的壓力只通過(guò)相應(yīng)進(jìn)氣閥和排氣閥組之一來(lái)進(jìn)行控制。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于該另外一個(gè)閥在使用中是閉合的，從而可以對(duì)相應(yīng)進(jìn)氣閥、排氣閥組進(jìn)行單獨(dú)控制。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述相應(yīng)進(jìn)氣閥、排氣閥組在使用中被并聯(lián)控制，以增加氣流或者在一個(gè)閥故障時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于在使用中，該電子控制單元根據(jù)進(jìn)氣閥、排氣閥的閥操作總次數(shù)來(lái)決定要致動(dòng)哪組進(jìn)氣閥、排氣閥。
7.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于該電子控制單元決定要致動(dòng)哪組進(jìn)氣閥、排氣閥，并在一定次數(shù)的制動(dòng)操作之后在各組進(jìn)氣閥、排氣閥對(duì)之間交替。
8.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的制動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于該電子控制單元決定要致動(dòng)哪組進(jìn)氣閥、排氣閥，并在一預(yù)定的時(shí)間間隔之后在各組進(jìn)氣閥、排氣閥對(duì)之間交替。
全文摘要
在一用于鐵路車輛的制動(dòng)系統(tǒng)中，通過(guò)一電子控制單元(20)來(lái)控制相應(yīng)進(jìn)氣閥(4、6)、排氣閥(5、7)和一聯(lián)接閥(9)的致動(dòng)。該電子控制單元(20)具有一個(gè)計(jì)數(shù)器來(lái)計(jì)算每一個(gè)相應(yīng)進(jìn)氣閥(4、6)、排氣閥(5、7)的操作次數(shù)，其中該電子控制單元(20)在使用中決定要致動(dòng)哪個(gè)相應(yīng)的進(jìn)氣閥(4、6)和排氣閥(5、7)來(lái)制動(dòng)該鐵路車輛。這種決定至少部分地取決于相應(yīng)進(jìn)氣閥(4、6)和排氣閥(5、7)所進(jìn)行過(guò)的閥操作次數(shù)。
文檔編號(hào)B60T17/22GK1805872SQ200480016873
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2004年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者羅斯·布拉德利, 德里克·塔特, 羅德尼·米夫林 申請(qǐng)人:克諾爾布萊姆斯軌道系統(tǒng)英國(guó)有限公司